La energía nuclear procede de reacciones de fisión o fusión de átomos en las que se liberan gigantescas cantidades de energía que se usan para producir electricidad.
En 1956 se puso en marcha, en Inglaterra, la primera planta nuclear generadora de electricidad para uso comercial. En 1990 había 420 reactores nucleares comerciales en 25 países que producían el 17% de la electricidad del mundo.
En los años cincuenta y sesenta esta forma de generar energía fue acogida con entusiasmo, dado el poco combustible que consumía (con un solo kilo de uranio se podía producir tanta energía como con 1000 toneladas de carbón). Pero ya en la década de los 70 y especialmente en la de los 80 cada vez hubo más voces que alertaron sobre los peligros de la radiación, sobre todo en caso deaccidentes. El riesgo de accidente grave en una central nuclear bien construida y manejada es muy bajo, pero algunos de estos accidentes, especialmente el de Chernobyl (1986) que sucedió en una central de la URSS construida con muy deficientes medidas de seguridad y sometida a unos riesgos de funcionamiento alocados, han hecho que en muchos países la opinión pública mayoritariamente se haya opuesto a la continuación o ampliación de los programas nucleares. Además ha surgido otro problema de difícil solución: el del almacenamiento de los residuos nucleares de alta actividad.
Obtención de energía por fisión nuclear convencional.
El sistema más usado para generar energía nuclear utiliza el uranio como combustible. En concreto se usa el isotopo 235 del uranio que es sometido a fisión nuclear en los reactores. En este proceso el núcleo del átomo de uranio (U-235) es bombardeado por neutrones y se rompe originándose dos átomos de un tamaño aproximadamente mitad del de uranio y liberándose dos o tres neutrones que inciden sobre átomos de U-235 vecinos, que vuelven a romperse, originándose una reacción en cadena.
La fisión controlada del U-235 libera una gran cantidad de energía que se usa en la planta nuclear para convertir agua en vapor. Con este vapor se mueve una turbina que genera electricidad.
El mineral de uranio se encuentra en la naturaleza en cantidades limitadas. Es por tanto un recurso no renovable. Suele hallarse casi siempre junto a rocas sedimentarias. Hay depósitos importantes de este mineral en Norteamérica (27,4% de las reservas mundiales), Africa (33%) y Australia (22,5%).
El mineral del uranio contiene tres isótopos: U-238 (9928%), U-235 (0,71%) y U-234 (menos que el 0,01%). Dado que el U-235 se encuentra en una pequeña proporción, el mineral debe ser enriquecido (purificado y refinado), hasta aumentar la concentración de U-235 a un 3%, haciéndolo así útil para la reacción.
El uranio que se va a usar en el reactor se prepara en pequeñas pastillas de dióxido de uranio de unos milímetros, cada una de las cuales contiene la energía equivalente a una tonelada de carbón. Estas pastillas se ponen en varillas, de unos 4 metros de largo, que se reúnen en grupos de unas 50 a 200 varillas. Un reactor nuclear típico puede contener unas 250 de estas agrupaciones de varillas.
Producción de electricidad en la central nuclear
Una central nuclear tiene cuatro partes:
- El reactor en el que se produce la fisión
- El generador de vapor en el que el calor producido por la fisión se usa para hacer hervir agua
- La turbina que produce electricidad con la energía contenida en el vapor
- El condensador en el cual se enfría el vapor, convirtiéndolo en agua líquida.
Con el agua del circuito primario se calienta otro circuito de agua, llamado secundario. El agua de este circuito secundario se transforma en vapor a presión que es conducido a una turbina. El giro de la turbina mueve a un generador que es el que produce la corriente eléctrica.
Finalmente, el agua es enfriada en torres de enfriamiento, o por otros procedimientos.
Esquema del funcionamiento de una central nuclear
En las centrales nucleares habituales el núcleo del reactor está colocado dentro de una vasija gigantesca de acero diseñada para que si ocurre un accidente no salga radiación al ambiente. Esta vasija junto con el generador de vapor están colocados en un edificio construido con grandes medidas de seguridad con paredes de hormigón armado de uno a dos metros de espesor diseñadas para soportar terremotos, huracanes y hasta colisiones de aviones que chocaran contra él.
Repercusiones ambientales de la energía nuclear
Una de las ventajas que los defensores de la energía nuclear le encuentran es que es mucho menos contaminante que los combustibles fósiles. Comparativamente las centrales nucleares emiten muy pocos contaminantes a la atmósfera.
Los que se oponen a la energía nuclear argumentan que el hecho de que el carbón y, en menor medida el petróleo y el gas, sean sucios no es un dato a favor de las centrales nucleares. Que lo que hay que lograr es que se disminuyan las emisiones procedentes de las centrales que usan carbón y otros combustibles fósiles, lo que tecnológicamente es posible, aunque encarece la producción de electricidad.
Problemas de contaminación radiactiva
En una central nuclear que funciona correctamente la liberación de radiactividad es mínima y perfectamente tolerable ya que entra en los márgenes de radiación natural que habitualmente hay en la biosfera.
El problema ha surgido cuando han ocurrido accidentes en algunas de las más de 400 centrales nucleares que hay en funcionamiento. Una planta nuclear típica no puede explotar como si fuera una bomba atómica, pero cuando por un accidente se producen grandes temperaturas en el reactor, el metal que envuelve al uranio se funde y se escapan radiaciones. También puede escapar, por accidente, el agua del circuito primario, que está contenida en el reactor y es radiactiva, a la atmósfera.
La probabilidad de que ocurran estos accidentes es muy baja, pero cuando suceden sus consecuencias son muy graves, porque la radiactividad produce graves daños. Y, de hecho ha habido accidentes graves. Dos han sido más recientes y conocidos. El de trhee Mile Island, en Estados Unidos, y el de Chernobyl, en la antigua URSS.
Almacenamiento de los residuos radiactivos
Con los adelantos tecnológicos y la experiencia en el uso de las centrales nucleares, la seguridad es cada vez mayor, pero un problema de muy difícil solución permanece: el almacenamiento a largo plazo de los residuos radiactivos que se generan en las centrales, bien sea en el funcionamiento habitual o en el desmantelamiento, cuando la central ya ha cumplido su ciclo de vida y debe ser cerrada.
Fusión nuclear
Cuando dos núcleos atómicos (por ejemplo de hidrógeno) se unen para formar uno mayor (por ejemplo helio) se produce una reacción nuclear de fusión. Este tipo de reacciones son las que se están produciendo en el sol y en el resto de las estrellas, emitiendo gigantescas cantidades de energía.
Muchas personas que apoyan la energía nuclear ven en este proceso la solución al problema de la energía, pues el combustible que requiere es el hidrógeno, que es muy abundante. Además es un proceso que, en principio, produce muy escasa contaminación radiactiva.
La principal dificultad es que estas reacciones son muy dificiles de controlar porque se necesitan temperaturas de decenas de millones de grados centígrados para inducir la fusión y todavía, a pesar de que se está investigando con mucho interés, no hay reactores de fusión trabajando en ningún sitio.
El Uranio 238, que es el principal componente del mineral uranio y además es un subproducto de la fisión del U-235, puede ser convertido en Plutonio, Pu-239, un isótopo artificial que es fisionable y se puede usar como combustible. De esta forma se multiplica por mucho la capacidad de obtener energía del uranio. Por ejemplo, si el U-238 almacenado en los cementerios nucleares de los Estados Unidos se convirtiera en plutonio, podría suministrar toda la electricidad que ese país va a necesitar en los próximos 100 años. Pero la tecnología necesaria para este proceso tiene muchos riesgos y problemas, lo que hace que en este momento esté muy poco extendido su uso. Además, el Plutonio no se usa solo para la obtención de energía por fisión nuclear, sino que también es el material con el que se fabrican las armas nucleares, y muchos países instalarían plantas de obtención de plutonio, no para usarlo como combustible, sino, sobre todo, para fabricar armas nucleares, con el riesgo que supone la multiplicación de este tipo de armas.
Accidente de Chernóbil
Aquel día, durante una prueba en la que se simulaba un corte de suministro eléctrico, un aumento súbito de potencia en el reactor 4 de esta central nuclear, produjo el sobrecalentamiento del núcleo delreactor nuclear lo que terminó provocando la explosión del hidrogenos acumulado en su interior. La cantidad de material radiactivo liberado, que se estimó fue unas 500 veces mayor que la liberada por la bomba atómica arrojada en Hiroshima en1945, causó directamente la muerte de 31 personas, forzó al gobierno de la Uníon sobiética a la evacuación de unas 135.000 personas y provocó una alarma internacional al detectarse radiactividad en diversos países de Europa septentrional y central.
Además de las consecuencias económicas, los efectos a largo plazo del accidente sobre la salud pública han recibido la atención de varios estudios. Aunque sus conclusiones son objeto de controversia, sí coinciden en que miles de personas afectadas por la contaminación han sufrido o sufrirán en algún momento de su vida efectos en su salud.
Tras prolongadas negociaciones con el gobierno ucraniano, la comunidad internacional financió los costes del cierre definitivo de la central, completado en diciembre de 2000 Desde 2004 se lleva a cabo la construcción de un nuevo sarcófago para el reactor.
problemas de la actualidad
1. Principales problemas ecológicos mundiales Elcambio climático.
Uno de los principales problemas ecológicos mundiales es el cambio climático, que se debe fundamentalmente
El principal efecto directo del cambio climático en la salud es el aumento de la mortalidad durante las "olas de calor " y otros fenómenos climáticos extremos, principalmente en ancianos,niños y personas con procesos crónicos, como enfermedades cardiovasculares o respiratorias, por su menor capacidad fisiológica . El problema en las ciudades es que el aumento de la temperatura provoca mayores concentraciones de O3 al nivel del suelo exacerbando así los problemas de contaminación del aire
Muchos de los organismos y procesos biológicos asociados a la difusión de las enfermedades infecciosas dependen especialmente de las variables climáticas,
Otro efecto importante del cambio climático es el incremento de los episodios de contaminación atmosférica grave, ya que su efecto en los movimientos circulatorios de la atmósfera influye en la dispersión de los contaminantes principales. Además que el aumento de las temperaturas puede provocar la elevación del nivel del mar, sobre todo a causa de la expansión térmica de los océanos y del derretimiento de los glaciares.
Debilitamiento de la capa de ozono
En las latitudes
Aunque el agotamiento de la capa de ozono estratosférico y el cambio climático son fenómenos independientes, ambos dependen de
Los mayores grados de reducción se producen en las regiones polares, al final del invierno y comienzos de la primavera. En la Antártida, tiene
La consecuencia más importante de la reducción de la capa de ozono estratosférico es el aumento de la proporción de radiación ultravioleta solar que llega a la superficie de la Tierra. Se prevé que a mayor exposición del hombre a la radiación ultravioleta tendrá un impacto directo en su salud con incremento de la incidencia de cáncer en la piel en las poblaciones de piel clara. También podrá aumentar la incidencia de lesiones oculares, como las cataratas. La Organización Mundial de la Salud (OMS) calcula que hasta 20% de estas lesiones, es decir
Se cree que la exposición a los rayos ultravioleta también produce la supresión del sistema inmunitario. La supresión inducida por los rayos ultravioleta podría tener un impacto desfavorable en los programas de inmunización contra las enfermedades transmisibles, particularmente en las zonas donde la intensidad de
El aumento de la radiación ultravioleta al nivel del suelo podría influir indirectamente en la salud humana, a través de sus efectos nocivos para la biología vegetal y
Deforestación
Las consecuencias de la destrucción de la capa arbórea de todo el
De acuerdo con el informe de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) en su informe de 1993, se destruyeron 9.6 millones de hectáreas de bosques tropicales anualmente. Y es que la deforestación de todos los países ha procedido con una velocidad alarmante desde la Revolución Industrial, pero se reduce al hecho de que los países en el que ocurre este problema necesitan mayor progreso económico y su crecimiento demográfico es apresurado.
De acuerdo a un
Es evidente que la deforestación no será fácilmente controlada por múltiples razones: ausencia de voluntad política y organización, la poca voluntad de reconocer y aceptar las consecuencias a largo plazo, inhabilidad de controlar los responsables y la falta de capacidad científica para administrar los recursos naturales.
2. Principales problemas ecológicos regionales
Aguas Residuales
La región Sur (06) del estado de Jalisco, está integrada por
Según datos de la Comisión Estatal de Ecología dentro de las corrientes superficiales que requieren atención prioritaria en la región 06 se encuentran: la
En lo que se refiere a la laguna de Sayula, vive una paradoja; por un lado contiene una amplia riqueza biológica y un importante potencial para diversas actividades humanas y, por el otro, carece de medidas necesarias que la ponen en serio riesgo de iniciar un proceso de degradación general.
Respecto a la laguna de Zapotlán, actualmente como
Resultado de los monitoreos de la C.N.A. en la región 06, se presenta en todos los cuerpos receptores de aguas residuales contaminación en un rango de 50-70 I.C.A.* provocando muerte de fauna acuática.
* I.C.A. Índice de la calidad del agua. Levemente contaminado 79-80, contaminado 50-70, fuertemente contaminado 40-50, Excesivamente contaminado 00-40.
Tratamiento de Residuos Sólidos
Uno de los actuales problemas ambientales presentes en la región Sur (06) es el referente al manejo –recolección, transporte y disposición final – de los residuos sólidos municipales de las 217 toneladas de basura que se generan diariamente, de la que a su vez se estima que un 60%, unas 130 toneladas son desecho orgánico y el resto inorgánico. Con ello, de acuerdo a datos de la Comisión Estatal de Ecología, el
Por lo general, los municipios de esta región no cuentan con lugares técnicamente apropiados para el depósito, acarreo y tratamiento de la basura, aunado a esto, existen una gran cantidad de basureros clandestinos que por lo general se encuentran
La situación actual refleja la inexistencia de tecnologías claras, recursos económicos y políticas suficientes para contar con esquemas para restaurar el medio.
Deforestación y Erosión.
La región sur (06) del
Dentro de los recursos naturales forestales más importantes en la región 06 se encuentra la
Estudios realizados por expertos estiman que el bosque tardará 30 años en poblarse con las especies y variedades acostumbradas, y aun así se sigue explotando por pequeños grupos de aserraderos tolerados oficialmente para su operación. Un ejemplo claro de deforestación por establecimiento urbano por la concesión de construcción de
Es evidente que no es razonable esperar que se renuncien a aprovechar los recursos forestales; sin embargo, existen formas de explotación de modo que conserven todos o casi todos los servicios ecológicos que prestan.
Uso del agua.
El agua es uno de los requisitos indispensables para una vida saludable. Y es que la demanda del agua está aumentando en distintos sectores: agua para beber (necesidades domésticas), para la producción de alimentos (agricultura) y para la fabricación de productos (industria). Si bien es cierto que la distribución del agua entre los estados de la República Mexicana es muy diferente, la demanda de agua en todo el país creció.
México cuenta con suficientes volúmenes de agua para satisfacer las demandas de abastecimiento de todos los sectores, sin embargo su distribución geográfica es completamente adversa para casi la mitad del territorio nacional. Y es que México es el país con mayor cantidad de agua per cápita destinada al consumo humano. Cada habitante gasta cuatro mil 700 metros cúbicos anuales, lo cual demuestra que la distribución del líquido es inequitativa. Asimismo más de la mitad del agua que se consume en el país se destina a actividades agrícolas; de esta cantidad, el
Es necesario hacer frente a este problema que cada vez más aumenta, esto se puede hacer frente por medio de una gestión correcta de sus recursos hídricos, por ejemplo mejorando los sistemas de irrigación, promoviendo el reciclado de las aguas gracias a la construcción de infraestructuras adecuadas para su tratamiento, poniendo en práctica una política realista del agua, aplicando las mejores tecnologías disponibles en las
3. Principales problemas ecológicos nacionales
Tratamiento residuos sólidos.
Unos de los principales problemas ambientales en México es el manejo incorrecto de los residuos sólidos que constituye una amenaza grave para la salud. Los residuos sólidos entran en contacto directo o indirecto con el hombre en distintas etapas de su ciclo. Los grupos expuestos, son por tanto grandes y numerosos y comprenden: la población de las zonas sin servicio de recolección de basura, sobre todo los niños en edad preescolar, los trabajadores de la limpieza, los trabajadores de los centros que producen materiales tóxicos o infecciosos, las personas que viven cerca de los vertederos y las poblaciones cuyo
La eliminación de los residuos sólidos procedentes de los centros sanitarios exige una atención especial, ya que constituyen un riesgo potencial importante para la salud. El mejor conocido de ellos es la transmisión de las enfermedades virales, particularmente las hepatitis B y C, a través de los pinchazos causados por las agujas desechadas.
Los propios lugares de tratamiento y eliminación de los residuos tienen potencial para amenazar la salud de las poblaciones vecinas. Los vertederos son origen de fuegos, humos, polvo, ruido y vectores de
Deforestación.
La explotación y el deterioro de los bosques en México es una realidad a pesar de contar con importantes recursos naturales. Las causas más importantes que provocan el deterioro de los bosques en México son: la tala inmoderada de árboles, los incendios forestales, la práctica del pastoreo y el desmonte.
El crecimiento económico y poblacional que ha experimentado México en las tres últimas décadas, ha tenido como efecto una importante disminución de los recursos naturales, claro ejemplo es el
Está claro que la deforestación, cualquiera que sea su propósito –ya sea el aprovechamiento de los recursos maderables, la conversión a pastizal para la ganaderización o la agricultura–, representa la principal causa de la destrucción del hábitat de las especies y en consecuencia de la desaparición de muchas de ellas.
Cuando la destrucción es total no existe la posibilidad de esperar que se restablezca el hábitat por proceso natural de la sucesión. Tampoco los animales tienen la opción de encontrar refugio en otro lugar semejante al hábitat
4. Bibliografía
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